一種基于雙采樣的真隨機(jī)數(shù)發(fā)生器的實(shí)現(xiàn)與研究.pdf

1、在信息技術(shù)高速發(fā)展的今天，信息安全的問題已經(jīng)滲透到當(dāng)今社會(huì)的每一個(gè)角落。大到國家安全，國防建設(shè)，小到個(gè)人隱私，財(cái)產(chǎn)的保護(hù)，都離不開一個(gè)強(qiáng)大的，有保障的信息系統(tǒng)。而在信息安全中扮演重要角色的信息加密與解密技術(shù)，也就成為了眼下相關(guān)領(lǐng)域科研工作者所關(guān)心和亟待大力提升的目標(biāo)。
　　高效產(chǎn)生高質(zhì)量的隨機(jī)數(shù)是加密解密等一系列活動(dòng)的關(guān)鍵。現(xiàn)在的密碼系統(tǒng)中常用的用數(shù)學(xué)算法來產(chǎn)生的隨機(jī)數(shù)已經(jīng)不能滿足要求。這樣產(chǎn)生的隨機(jī)數(shù)被稱為偽隨機(jī)數(shù)，其易于被破解

2、，被攻擊的缺點(diǎn)使得人們需要研究出難以被破解，穩(wěn)定性高，隨機(jī)性能強(qiáng)和不可被預(yù)知的隨機(jī)數(shù)，這樣的隨機(jī)數(shù)稱為真隨機(jī)數(shù)(TrulyRandom Number)。而一般的真隨機(jī)產(chǎn)生的方法以以下三種方法較為常見:1，直接放大噪聲型;2，雙采樣型;3離散時(shí)間的混沌迭代型。這其中又以前兩種實(shí)現(xiàn)起來更加簡便。
　　本文主要針對雙采樣型真隨機(jī)數(shù)發(fā)生器來展開研究，將噪聲放大的部分也結(jié)合在其中，形成一種復(fù)合型結(jié)構(gòu)，使之各取所長。第一章介紹密碼學(xué)的概要和檢

3、測隨機(jī)數(shù)性能的標(biāo)準(zhǔn)的介紹。第二章主要介紹三種實(shí)現(xiàn)方法，對兩種數(shù)據(jù)采樣模式進(jìn)行分析和比較，同時(shí)對雙采樣型TRNG的原理和組成模塊進(jìn)行分析。第三章分析了工作狀態(tài)下的真隨機(jī)數(shù)發(fā)生器性能下降的原因。同時(shí)根據(jù)研究，分析和指出了該型真隨機(jī)數(shù)發(fā)生器的限制因素條件和容易出現(xiàn)的問題，并嘗試進(jìn)行解決。第四章是在分析的基礎(chǔ)上，電路級進(jìn)行實(shí)現(xiàn)，并仿真檢驗(yàn)結(jié)果。第五章是對全文的總結(jié)和對未來工作的展望。
　　經(jīng)過分析和仿真驗(yàn)證，本文針對雙采樣型真隨機(jī)數(shù)發(fā)生器